В методике математике принято выделять следующие три этапа при решении задач: во-первых, исследование, во-вторых, формализация, в-третьих, усвоение, а также проверка результата.
Остановимся более подробно на перечисленных этапах.
1-ый этап – это собственно исследование, которое являет собой процесс, заключающийся в анализе условия задачи, по результатам коего появляются обязательные для процесса решения математической задачи идеи. Так, одним из средств, а также методов исследования признается именно наблюдение или, как его еще называют, эксперимент. В таком случае если выполняется геометрическая задача, тогда на базе конкретного условия определенной задачи строится необходимый чертеж, который затем рассматривается с разнообразных точек зрения, преобразуется посредством поворота, переноса, малых шевелений – это может подать необходимую мысль, подсказать какую-то вспомогательную линию, натолкнуть Вас на оптимальный метод решения. Первый этап можно сравнить также с последовательным формулированием версий. Их проверка может привести непосредственно к решению задачи. Так, исследование развертывается, главным образом, на интуитивном и эвристическом уровне.
2-ой этап – это формализация, которая являет собой процесс по доказыванию имеющейся цепочки уже выдвинутых гипотез, что приводит к решению математической задачи.
Третий этап – это усвоение и проверка полученного результата, который в итоге состоит в оценке верности, правильности решения (на уровне обычно здравого смысла), в частности и для класса сходных задач, а собственно факт решенной задачи непременно обязан войти в имеющуюся систему знаний учащегося, плюс ко всему, расширить его интеллектуальный кругозор.
Геометрию и алгебру зачастую воспринимают как два различных предмета, забывая, что это составляющие части одного целого. Еще Платон высказывал мудрые слова: «Геометрия есть познание всего сущего».
Геометрический подход к решению различного вида алгебраических задач имеет определенные преимущества. Очень многие текстовые задачи на составление уравнений, систем уравнений можно решать графически. Это задачи на движение, на совместную работу.
У учащихся 9-х, 11-х классов при итоговой аттестации большие затруднения вызывает именно решение задач такого типа. Поэтому можно рекомендовать ученикам этот способ решения задач как один из вариантов решения. Ведь многие формулы алгебры и тригонометрии были получены в результате построения геометрических образов.
Между геометрическими и алгебраическими задачами, между языком алгебры («языком формул») и языком геометрии («языком расстояний») существует неоспоримая связь, ставшая со времен Декарта очевидной даже для не слишком искушенного взгляда. В самом деле, решение многих геометрических задач сводится к решению систем алгебраических уравнений и требует умения применять соответствующий алгебраический инструментарий. Менее заметны геометрические идеи, являющиеся основанием для решения ряда алгебраических задач: уравнений, неравенств, вычисления наибольших и наименьших значений некоторых выражений. Связано это, прежде всего с тем, что алгебраический язык является первым математическим языком школьника, а геометрический язык – вторым. Изучение языка невозможно начинать без словаря или хотя бы «разговорника». В нашем случае этот «словарь-разговорник» довольно прост: в нем всего три строчки. Для удобства приведем его в виде таблицы (табл. 1).
Таблица 1
Перевод понятий с геометрического языка на алгебраический
Геометрический язык (язык расстояний) |
Алгебраический язык (язык формул) |
Расстояния до координатных осей (координаты) |
Числа и буквы |
Расстояние между двумя точками координатной прямой |
Модуль разности двух чисел |
Квадрат расстояния между двумя точками координатной плоскости |
Сумма квадратов двух чисел |
Задание 1. «Переведите» с геометрического языка на алгебраический язык.
1) Расстояние от точки t числовой оси до точки -22 меньше 5.
Алгебраический смысл: |t+22|